华东理工大学化工原理ppt(内部绝密)

1、化工原理复习(fx)本科共四十九页1 概述1.1 流体流动的考察方法质点-含有大量分子的流体微团，其尺寸 远小于设备尺寸、远大于分子平均自由程连续性假定-流体是由无数质点组成的，彼此 间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质拉格朗日法-选定流体质点欧拉法-选定空间位置化工原理(yunl)较多采用欧拉法第一章 流体(lit)流动共四十九页粘性的物理本质- 分子间引力和分子热运动、碰撞牛顿粘性定律=f(物性(w xn)，温度) t, 气，液理想流体: 假定=02 流体静力学静力学方程等高等压虚拟压强共四十九页R= m A. 0 ；B. ；C. 共四十九页U形管指示的是什么(shn me)？PA -

2、PB= pA - pB pC = pA+gR pC = pB+igRPA - PB=R(i -)g指示的是虚拟压差，只有等高时才是压差共四十九页3.2 机械能守衡 , J/kg柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数或 ， J/N=m 几何意义：位头、压头(y tu)、速度头总高为常数共四十九页3.2.4 工程应用：(1)测风量(fngling)由1-1至2-2排方程 压差计：可得： 共四十九页 ,i,D,d, qV均相等(xingdng)，则R R A. ；B. = ；C. 共四十九页 从1-1截面至2-2截面排柏努利方程(fngchng)R与水平放、斜放、垂直放都无关共四十九页4 流体流

3、动的内部结构4.1 流动的型态判断(pndun)依据：雷诺数层流和湍流的本质区别: 是否存在速度、压强的脉动性4.1.2 流型判据 Re2000 层流 2000Re4000 湍流 共四十九页4.4.2 圆管速度分布(fnb)层流条件下：积分得由 ，得湍流条件下：由于的困难而无法解析解实测后归纳成 n=f(Re)共四十九页5 阻力损失(snsh)本质原因：流体有粘性直管阻力损失5.3 摩擦系数5.3.1 莫迪图同一根管子，可以既是光滑管，又是粗糙管共四十九页5.4.1 局部阻力计算式工程上取 ，-阻力系数 或 ，le-当量长度实测的和le已成图表，供设计使用阻力的单位有三种(sn zhn)： 损

4、失压降 Pa=N/m2 损失能量 J/kg 损失压头 J/N=m 共四十九页6.1.2 阻力损失压差管路(un l)状况流量三者关系结论：管路状况一定，qV,hf hf (P)一定, ,qV qV一定, ,hf 图中，,则hfAB_, pA_,pB_,为什么共四十九页6.2.1 串联管路计算方程特点(tdin)：hf总=hf1+hf2+hf3 qV=qV1=qV2=qV3注意各段阻力计算的 u、l、d、的不同共四十九页6.2.2 复杂管路计算 并联管路计算分流或合流时，有能量的损失和交换，有时0对于长管，三通处的阻力(zl)相对很小可忽略方程特点： qV总=qV1+qV2 注意hf不要重复计算

5、共四十九页7 流速(li s)和流量的测量7.1 毕托管 共四十九页7.2 孔板流量计共四十九页文丘里流量计孔板流量计的特点(tdin)：结构简单，阻力损失较大文丘里流量计特点：阻力损失较小，造价较高 共四十九页7.3 转子流量计转子流量计的特点：恒流速、恒压差刻度换算：出厂标准(biozhn)： 液体 气体 共四十九页流量计比较 毕托管：测得点速度，流量须计算 孔板流量计：测得锐孔平均速度， A0恒定, u0变化, p变化, 不易阻塞 转子(zhun z)流量计：测得的流量读数需换算 p恒定, u0恒定, A0变化, 易阻塞 共四十九页1. 概述(i sh)目的：给流体加入机械能11 管路特

6、性第二章 流体(lit)输送机械共四十九页2 离心泵21 离心泵的工作原理1主要构件叶轮：迫使液体高速旋转，形成(xngchng)离心力场中心加入低势能、低动能液体外缘输出高势能、高动能液体蜗壳：流道逐渐扩大，将动能部分转化成势能 共四十九页22 离心泵的特性曲线1泵的有效(yuxio)压头泵内损失：容积损失:部分流体漏回入口处水力损失:0,叶片数目有限机械损失:轴承、轴封的摩擦2泵的有效功率 Pe=gqVHe Pa基本上随流量qV单调上升 泵启动时关出口阀3泵的效率共四十九页4特性曲线的影响因素密度(md): 对HeqV,qV无影响;对PaqV有影响粘度: 对HeqV,qV，PaqV都有影响

7、转速: 当n变化20%时，比例定律：如果则有 共四十九页23 离心泵的流量调节和组合操作(cozu)1工作点工程处理方法：过程分解法共四十九页2流量调节出口阀开度优点：调节简便、灵活缺点：能耗改变转速n节能，但不方便 新老泵特性曲线关系(gun x) 时， (等效率点) 共四十九页3组合操作串联组合同样(tngyng)流量下，两泵压头相加 H单=(qV)， H串=2(qV) 例如： H单=20-2qV2 H串=40-4qV2 工作点 H 2H共四十九页并联组合同样(tngyng)压头下，两泵流量相加 H单=(qV)，例如： H单=20-2qV2 H并=20-0.5qV2 工作点 qV2qV共四

8、十九页2.4 离心泵的安装高度1汽蚀现象(录像) 叶轮入口K处压强最低，Hg太大时，pKpV,液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。后果：叶轮受冲击而出现剥落(blu) 泵轴振动强烈，甚至振断共四十九页规定必需汽蚀余量(y lin) (NPSH)r=(NPSH)c+,进泵样本，与流量有关实际汽蚀余量须比(NPSH)r大0.5m以上，最大允许安装高度Hg为实际安装高度Hg0.3MPa(表) 真空泵：生成(shn chn)负压，进口0.1MPa, 出口0.1MPa共四十九页5.3 通风机2离心式通风机原理与离心泵相同(xin tn)，不同之处：风压 pT动能在总机械能中所占比重明显共四十九页3特性曲线

9、 参数：风量qV, 风压pT,pS, 功率P, 效率出厂标准：0.1MPa,20空气(kngq), =1.2kg/m3以入口状态为基准： qV, , pT,使用中注意换算共四十九页1 概述固定床由许多固体颗粒堆积成的静止颗粒层2 颗粒床层的特性2.1 单颗粒的特性非球形：定当量直径，目标不同(b tn)结果不同(b tn) 体积当量dev,球形度(形状系数) 1 第四章 流体(lit)通过颗粒层的流动共四十九页2.2 颗粒群的特性平均直径dm，准则(zhnz)：比表面相等3流体通过固定床的压降数学模型法主要步骤：共四十九页3.1 解数学模型康采尼方程(fngchng)适用范围：Re2欧根方程：

10、 粘性项 惯性项Re 100时，可忽略粘性项4过滤原理及设备 架桥现象共四十九页5 过滤计算(j sun)5.1 物料衡算悬浮液含固量表示方法： 质量分数w, kg固体/kg悬浮液 体积分数, m3固体/m3悬浮液 取1kg悬浮液共四十九页取1m3悬浮液注意：三个去向要清楚 基准要选好取1kg滤饼 取1m3滤饼 , 5.2 过滤速率qe为过滤介质(jizh)当量滤液量共四十九页不可压缩滤饼，r=常数, KP 可压缩滤饼, r=r0 PS, KP1-S, S为压缩指数qe与介质性质(xngzh)、悬浮液性质(xngzh)有关5.3过滤基本方程的应用1恒速过滤若=0, q=0则2. 恒压过滤若=0

11、, q=0则 q2+2qqe=K或 V2+2VVe=KA2共四十九页3. 先变压后恒压从 =1, q=q1起开始恒压操作(cozu)或4生产能力的优化 间歇过滤机恒压操作有优化问题令 可得opt共四十九页叶滤机洗涤(xd)速率(面积，饼厚不变)当Ve=0时,板框压滤机洗涤(面积减半,饼厚加倍)当Ve=0时共四十九页3.回转真空(zhnkng)过滤机P一定，思考题： n, , Q , q ,饼 。 共四十九页6 加快过滤速率的途径1 改变滤饼结构用助滤剂 (刚性, 多孔性, 尺度均匀) 预敷和掺滤2 改变悬浮液中颗粒聚集状态加聚合电解质、无机电解质 如：脏水用明矾3 动态(dngti)过滤用机械的，水力的, 电场的方法限制滤饼增长共四十九页内容摘要化工原理复习本科。指示的是虚拟压差，只有等高时才是压差。几何意义：位头、压头、速度头总高为常数。从1-1截面。R与水平放、斜放、垂直放都无关。6.1.2 阻力损失压差管路状况流量三者关系。结论：管路状况一定，qV,hf。方程特点：